[发明专利]一种外骨骼康复训练机械手臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种外骨骼康复训练机械手臂，属于医疗器械技术领域。

背景技术

我国正迈入老龄化社会，由于中风等神经系统疾病引起的偏瘫、四肢功能障碍等，严重影响患者的生活质量，给社会和家庭带来了沉重的负担，神经康复领域的研究成果表明，中枢神经系统具有高度的可塑性，实验研究显示，在神经康复过程中，特定的功能训练是必不可少的，这为康复系统的研究提供了重要的医学依据，应用光机电一体化技术，研制能够提高患病肢体运动灵活性的康复设备，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

发明内容

本发明提供了一种外骨骼康复训练机械手臂，以用于解决老年人因疾病而引起的手臂功能障碍的问题。

本发明的技术方案是：一种外骨骼康复训练机械手臂，包括电机Ⅰ1、电机Ⅱ2、支撑板3、轴承4、电机齿轮Ⅰ5、小齿轮6、大齿轮7、锥齿轮Ⅰ8、肩部支撑杆9、锥齿轮Ⅱ10、轴Ⅰ11、电机齿轮Ⅱ12、上臂13、固定装置Ⅰ14、电机Ⅲ15、轴Ⅱ16、前臂17、固定装置Ⅱ18、电机齿轮Ⅲ19、齿轮20；其中电机Ⅰ1、电机Ⅱ2安装在支撑板3上，肩部支撑杆9的轴Ⅲ9_2和锥齿轮Ⅱ10的空心轴10_1与支撑板3上的轴承孔连接处都使用轴承4连接，电机齿轮Ⅰ5、电机齿轮Ⅱ12分别与电机Ⅱ2、电机Ⅰ1连接，小齿轮6与肩部支撑杆9的轴Ⅲ9_2连接，且小齿轮6与电机齿轮Ⅱ12啮合，大齿轮7与锥齿轮Ⅱ10的空心轴10_1连接，且大齿轮7与电机齿轮Ⅰ5啮合，肩部支撑杆9的轴Ⅲ9_2从锥齿轮Ⅱ10的空心轴10_1中间穿过，且可以相对转动，轴Ⅰ11与肩部支撑杆9的轴孔9_1配合，且可以自由转动，锥齿轮Ⅰ8和上臂13都与轴Ⅰ11固定连接，且锥齿轮Ⅰ8与锥齿轮Ⅱ10啮合，上臂13下端设有固定装置Ⅰ14，前臂17与轴Ⅱ16固定连接后与上臂13连接，电机Ⅲ15安装在上臂13下端，电机齿轮Ⅲ19安装在电机Ⅲ15上，电机齿轮Ⅲ19与轴Ⅱ16上的齿轮20啮合，前臂17下端设有固定装置Ⅱ18。

所述述固定装置Ⅰ14和固定装置Ⅱ18都可以根据手臂的大小进行调节，以固定手臂。

所述电机Ⅰ1、电机齿轮Ⅱ12、小齿轮6、肩部支撑杆9和轴Ⅰ11组成的机构控制上臂13前后摆动。

所述电机Ⅱ2、电机齿轮Ⅰ5、大齿轮7、锥齿轮Ⅰ8、锥齿轮Ⅱ10和轴Ⅰ11组成的机构控制上臂13侧向摆动。

所述电机Ⅲ15、轴Ⅱ16、电机齿轮Ⅲ19、齿轮20组成的机构控制前臂17弯曲与伸展。

本发明的使用过程是：

将本外骨骼康复训练机械手臂佩戴在患者手臂上，患者或医护人员将需要训练的内容输入上位机，上位机发出指令给实时控制器，控制器驱动电机运动，动力传递机构将力距和位移传递到目标手臂，使手臂按指定的运动方式进行运动，力、位移、速度传感器实时测量外骨骼的运动状态，并将测量数据反馈给控制器，形成闭环控制回路。

本发明的有益效果是：结构简单，训练功能较为全面，容易穿戴；采用直齿圆柱齿轮和锥齿轮的组合，巧妙地解决了肩部的两个自由度较难控制的问题。

附图说明

图1为本发明的正面整体结构示意图；

图2为本发明的侧面整体结构示意图；

图3为本发明的肩部控制机构结构示意图；

图4为本发明的肘部结构示意图；

图5为本发明的肩部支撑杆结构示意图；

图6为本发明的锥齿轮Ⅱ结构示意图；

图中各标号：1-电机Ⅰ、2-电机Ⅱ、3-支撑板、4-轴承、5-电机齿轮Ⅰ、6-小齿轮、7-大齿轮、8-锥齿轮Ⅰ、9-肩部支撑杆、9_1-轴孔、9_2-轴Ⅲ、10-锥齿轮Ⅱ、10_1-空心轴、11-轴Ⅰ、12-电机齿轮Ⅱ、13-上臂、14-固定装置Ⅰ、15-电机Ⅲ、16-轴Ⅱ、17-前臂、18-固定装置Ⅱ、19-电机齿轮Ⅲ、20-齿轮。

具体实施方式